《模拟电子技术》课程设计报告。
设计题目：串联式稳压电源设计。
姓名。学号。
班级。同组姓名。
指导老师。成绩。
设计时间。串联式稳压电源设计。
一、设计任务与要求。
1、设计任务：
设计并制作用晶体管和集成运算放大器的串联型稳压电源，满足输入电压在220v-时，输出电压可调，并且具有过流电压保护设置。
2、设计要求：
1）符合实验任务输出要求；
2）合理选择集成稳压器；
3）完成电路理论设计、计算机辅助分析与**、安装调试、绘制电路图、自制印刷板。
二、方案设计与论证。
1、方案比较。
方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管d1电压作为三极管q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起r2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由可知将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得r两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。
图1 方案一稳压部分电路。
方案二：经有中间抽头的变压器输出后，整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相桥式整流电路，整流后的脉动直流接滤波电路，滤波电路由两个电容组成，先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波，再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波，从而使得滤波后的电压更平滑，波动更小。滤波后的电路接接稳压电路，稳压部分的电路如图2所示，方案二的稳压部分由调整管，比较放大电路，基准电压电路，采样电路组成。
当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到a的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。
图2 方案二稳压部分单元电路。
对以上两个方案进行比较，可以发发现第一个方案为线性稳压电源，具备基本的稳压效果，但是只是基本的调整管电路，输出电压不可调，而且输出电流不大，而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路，输出电压可调，功率也较高，可以输出较大的电流。稳定效果也比第一个方案要好，所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。
2、总体电路图。
3、电路框图。
整体电路的框架如下图所示，先有22v-15v的变压器对其进行变压，变压后再对其进行整流，整流后是高低频的滤波电路，最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路，稳压后为了进一步得到更加稳定的电压，在稳压电路后再对其进行小小的率波，最后得到正负输出的稳压电源。
变压电路、全波整流、正极滤波电路、负极滤波电路、稳压电路、比较放大、基准电压、稳压电路、基准电压、比较放大、输出滤波电路、输出滤波电路、正极输出端、负极输出端、共地端。
三、单元电路设计与参数计算。
1）、变压器的设计和选择。
本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6负的双电压电源，输出电压较低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由 ，为饱和管压降，而 =9v为输出最大电压， 为最小的输入电压，以饱和管压降 =3伏计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于12v，为保险起见，可以选择220v-15v的变压器，再由p=ui可知，变压器的功率应该为0.5a×9v=4.5w，所以变压器的功率绝对不能低于4.
5w，并且串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。结合市场上常见的变压器的型号，可以选择常见的变压范围为220v-15v，额定功率12w，额定电流1a的变压器。
2）、整流电路的设计及整流二极管的选择。
由于输出电流最大只要求500ma，电流比较低，所以整流电路的设计可以选择常见的单相桥式整流电路，由4个串并联的二极管组成，具体电路如图3所示。
图3单相桥式整流电路。
二极管的选择：当忽略二极管的开启电压与导通压降，且当负载为纯阻性负载时，我们可以得到二极管的平均电压为 ：
其中为变压器次级交流电压的有效值。我们可以求得 =13.5v。
对于全波整流来说，如果两个次级线圈输出电压有效值为 ，则处于截止状态的二极管承受的最大反向电压将是 ，即为34.2v
考虑电网波动（通常波动为10%，为保险起见取30%的波动）我们可以得到应该大于19.3v，最大反向电压应该大于48.8v。
在输出电流最大为500ma的情况下我们可以选择额定电流为1a，反向耐压为1000v的二极管in4007.
3）、滤波电容的选择。
当滤波电容偏小时，滤波器输出电压脉动系数大；而偏大时，整流二极管导通角θ偏小，整流管峰值电流增大。不仅对整流二极管参数要求高，另一方面，整流电流波形与正弦电压波形偏离大，谐波失真严重，功率因数低。所以电容的取值应当有一个范围，由前面的计算我们已经得出变压器的次级线圈电压为15v，当输出电流为0.
5a时，我们可以求得电路的负载为18欧，我们可以根据滤波电容的计算公式：
c=(3～5)
来求滤波电容的取值范围，其中在电路频率为50hz的情况下， t为20ms则电容的取值范围为1667-2750uf，保险起见我们可以取标准值为2200uf额定电压为35v的铝点解电容。
另外，由于实际电阻或电路中可能存在寄生电感和寄生电容等因素，电路中极有可能产生高频信号，所以需要一个小的陶瓷电容来滤去这些高频信号。我们可以选择一个104的陶瓷电容来作为高频滤波电容。滤波电路如上图。
4）、稳压电路的设计。
稳压电路组要由四部分构成：调整管，基准稳压电路，比较放大电路，采样电路。当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到a的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。
由于输出电流较大，达到500ma，为防止电流过大烧坏调整管，需要选择功率中等或者较大的三极管，调整管的击穿电流必须大于500ma，又由于三极管ce间的承受的最大管压降应该大于15-6=9v，考虑到30%的电网波动，我们的调整管所能承受的最大管压降应该大于13v，最小功率应该达到 =6.5w。我们可以选择适合这些参数，并且在市场上容易买到的中功率三极管tip41，它的最大功率为60w,最大电流超过6a，所能承受的最大管压降为100v，远远满足调整管的条件。
负极的调整管则选择与之相对应的的中功率三极管tip42。基准电路由5.1v的稳压管和4.
7v的保护电阻组成。由于输出电压要求为6伏和9伏，如果采样电路取固定值则容易造成误差，所以采样电阻最好应该做成可调的，固采样电路由两个电阻和一个可调电阻组成，根据公式：
求出。其中为运放正反相输入端的电阻， 为输出端正极（负极）与共地端之间的电阻 ，为稳压管的稳压值。固可以取330、和1.
5k的固定电阻置于1k的滑阻两旁避免当滑为0.所以根据此公式可求的电路的输出电压为5.772-9.
622v。可以输出6v和9v的电压，运放选用工作电压在15v左右前对电压稳定性要求不是很高的运放，由于ua741的工作电压为正负12v-正负22v，范围较大，可以用其作为运放，因为整流后的电压波动不是很大，所以运放的工作电源可以利用整流后的电压来对其进行供电。正稳压电路的正极和负极分别如下图。
为了使输出电压更稳定，输出纹波更小，需奥对输出端进行再次滤波，可在输出端接一个10uf的点解电容和一个103的陶瓷电容，这样电源不容易受到负载的干扰。使得电源的性质更好，电压更稳定，5）、元件清单。
所需设备清单：
1）单相0.5kw调压器，或晶体管直流稳压电源（模拟市电波动）
2）万用表 3）滑线变阻器（负载）200ω/300w 4）30w电烙铁。
材料清单。五、电路的调试及**数据。
正负输出的可调的最大值和最小值电压数据如下图：
调节可变电阻，可以得到课程设计所要求输出的6v和9v的电压，**数据如下：
电路输出直流电的波形图如下图。
电压的直流电波形为标准的直线，达到设计的要求。
而实际测量时也是这样，输出波形基本为一条直线。
电路输出纹波波形。
纹波电压在2.5mv左右，比要求的5mv要低，而实际测量时，纹波的电压只有0.9mv，远远低于所要求的5mv，所以符合要求。
六总结。本课程设计运用了模拟电路的基本知识，通过变压，整流，滤波、稳压等步骤，输出理论可变范围为5.772v-9.
622v而实际可调范围为5.78v-10.45v的正负直流稳压电源。
总结如下：
优点：该电路设计简单。输出电压稳定，纹波值小，而且使用的元件较少，经济实惠，输出功率大，调整管可承受的范围也很大，。
缺点：电压缺少一个保护电路，当电路由于偶然原因出现高的电压脉冲时，有可能对电路造成危害，使得电路故障率提高。
改进：可以在稳压电路那里再接一个过保护电路电路。减少接电或断电时产生的瞬间高电压对电路元件的破坏。
另外，ua741芯片较为古老，性能不稳定，已跟不上时代的需要所以运放可以重新选择性能更好，更稳定的芯片。
心得体会：通过这次课程设计，我对于模电知识有了更深的了解，尤其是对与线性直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。同时实物的制作也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼，加深了我对模拟电路设计方面的兴趣。
理论与实践得到了很好的结合。
模拟电子技术课程设计
课程设计任务书。一 设计题目。双声道btl功放电路的设计 信号波形的产生与滤波电路的设计 二 设计目的。为了让学生能够将所学的电子技术基础知识运用到实际上 全面巩固课堂所学的理论知识 熟悉电子产品的初步设计程序和设计内容 锻炼学生快速完成一项电子产品的能力 培养团队合作精神。三 主要技术指标与设计要...
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课程名称 直流电源串联稳压电路。系别班级 xx 学生姓名 xxx 学生学号 xxx 指导老师 xx 设计时间 xx 一 设计任务 设计并制作一个直流稳压电源。二 技术指标及要求 1 输出电压u0在7 9v之间连续可调 2 最大输出电流iom 500ma 3 电压调整率 0.1 输入 220v，变化 ...
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电路与模拟电子课程设计。蓄电池充电提醒器初审报告。蓄电池充电提醒器。摘要本文设计了一种电压过低报警的电路，以保证蓄电池的使用寿命及安全和无故障的充电操作。关键字蓄电池充电报警。一 引言。所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存...